Set ini meliputi keseluruhan topik: menolak latar belakang, membaca separuh hayat daripada graf, pembahagian dua berturut-turut, kerawakan dan model berbanding nasihat risiko. Semua data ialah rekaan.
Kerjakan soalan mengikut turutan, daripada yang mudah kepada yang lebih sukar. Tulis unit setiap kali, kemudian buka jawapan.
Catat kesilapan anda dalam log kesilapan dan baris gilir ujian semula. Set ini sebahagian daripada separuh hayat dan latar belakang.
Soalan
S1. Tanpa sumber, pengesan merekod 48 kiraan dalam 12 minit. Berapakah kadar kiraan latar belakang?
Lihat jawapan
Kadar = kiraan ÷ masa = 48 ÷ 12 = 4 kiraan/min.
S2. Dengan sumber berhampiran, pengesan yang sama merekod 372 kiraan dalam 3 minit. Kadar latar belakang ialah 4 kiraan/min. Berapakah kadar kiraan terbetul daripada sumber?
Lihat jawapan
Latar belakang dalam 3 min = 4 × 3 = 12 kiraan. Jumlah terbetul = 372 − 12 = 360 kiraan. Kadar terbetul = 360 ÷ 3 = 120 kiraan/min.
S3. Nyatakan maksud separuh hayat (half-life) sesuatu isotop radioaktif.
Lihat jawapan
Separuh hayat ialah masa yang diambil untuk kadar kiraan (atau bilangan nukleus yang belum mereput) sesuatu sampel jatuh kepada separuh nilai asalnya. Ia juga masa untuk separuh nukleus yang ada mereput.
S4. Sampel mempunyai 80 g isotop dengan separuh hayat 5 jam. Berapakah yang tinggal selepas 15 jam?
Lihat jawapan
15 ÷ 5 = 3 separuh hayat. 80 → 40 → 20 → 10. 10 g tinggal.
S5. Kadar kiraan terbetul daripada sumber direkod dalam jadual.
| Masa (j) | 0 | 2 | 4 | 6 |
|---|---|---|---|---|
| Kadar terbetul (kiraan/min) | 640 | 320 | 160 | 80 |
(a) Cari separuh hayat. (b) Ramalkan kadar terbetul pada 10 j.
Lihat jawapan
(a) 640 menjadi 320 dalam 2 j, kemudian 160 dalam 2 j lagi, jadi separuh hayat ialah 2 j.
(b) 10 ÷ 2 = 5 separuh hayat. 640 → 320 → 160 → 80 → 40 → 20. Kadarnya 20 kiraan/min.
S6. Latar belakang ialah 10 kiraan/min. Pengesan merekod sumber pada 0, 5 dan 10 minit dengan kadar diukur 130, 70 dan 40 kiraan/min. (a) Cari kadar terbetul dan separuh hayat. (b) Apakah kadar diukur yang akan ditunjukkan pengesan pada 20 minit?
Lihat jawapan
(a) Terbetul: 120, 60, 30 kiraan/min. Setiap satu separuh daripada sebelumnya, dengan sela 5 min, jadi separuh hayat ialah 5 min.
(b) 20 min ialah 4 separuh hayat: 120 → 60 → 30 → 15 → 7.5 kiraan/min. Tambah semula latar belakang: 7.5 + 10 = 17.5 kiraan/min.
S7. Sesuatu isotop mempunyai separuh hayat 12 hari. Apakah pecahan yang tinggal selepas 36 hari, dan berapa peratus yang telah mereput?
Lihat jawapan
36 ÷ 12 = 3 separuh hayat. Pecahan tinggal = (½)³ = 1/8 (12.5%). Yang mereput = 7/8 = 87.5%.
S8. Kadar kiraan terbetul jatuh daripada 2400 kiraan/min kepada 75 kiraan/min dalam 35 minit. Berapakah separuh hayat?
Lihat jawapan
2400 → 1200 → 600 → 300 → 150 → 75 ialah 5 pembahagian dua. Separuh hayat = 35 ÷ 5 = 7 min.
S9. Seorang pelajar berkata: “Separuh hayat ialah 10 minit, jadi atom ini akan mereput tepat pada 10 minit, dan selepas 20 minit semua atom akan hilang.” Berikan dua pembetulan.
Lihat jawapan
Pertama, reputan bersifat rawak, jadi separuh hayat tidak dapat menyatakan bila satu atom mereput. Setiap atom mempunyai peluang 50% untuk mereput dalam 10 minit. Kedua, selepas 20 minit (dua separuh hayat), satu perempat nukleus masih tinggal, bukan sifar.
S10. Sumber dikira selama 60 s sebanyak lima kali, memberi 204, 197, 215, 190 dan 209 kiraan. (a) Cari min. (b) Seorang rakan berkata pembilang itu pasti rosak kerana nombornya berbeza. Jawab rakan anda.
Lihat jawapan
(a) 204 + 197 + 215 + 190 + 209 = 1015, dan 1015 ÷ 5 = 203 kiraan setiap 60 s.
(b) Reputan bersifat rawak, jadi kiraan dalam sela yang sama berubah di sekitar purata, walaupun tiada apa-apa yang diubah. Perubahan itu dijangka dan tidak menunjukkan kerosakan.
S11. Sumber mempunyai keaktifan 640 kBq dan separuh hayat 2 hari. (a) Cari keaktifan selepas 10 hari. (b) Seorang pelajar berkata, “Jadi ia selamat selepas 10 hari.” Nilaikan pernyataan itu.
Lihat jawapan
(a) 10 ÷ 2 = 5 separuh hayat. 640 → 320 → 160 → 80 → 40 → 20. Keaktifan ialah 20 kBq.
(b) Pengiraan menunjukkan keaktifan jatuh kepada 1/32 dalam model ini. Ia tidak menunjukkan dos atau keselamatan, yang bergantung pada jenis sinaran, masa, jarak dan perisai. Orang yang berkelayakan patut menilai keselamatan.
Jika anda tersilap
| Di mana kesilapan berlaku | Maksud biasanya | Pergi ke |
|---|---|---|
| S1, S2, S6(a) | Latar belakang dicari atau ditolak dalam masa yang salah | Menolak latar belakang daripada kiraan yang diberi |
| S3, S5(a), S6(a) | Separuh hayat dibaca daripada paksi yang salah atau sebagai nilai, bukan masa | Menentukan separuh hayat daripada graf reputan |
| S4, S5(b), S6(b), S7, S8, S11(a) | Pembahagian dua dikira atau diulang dengan salah | Menggunakan pembahagian dua berturut-turut |
| S9, S10 | Menganggap reputan sebagai pemasa atau mengabaikan kerawakan | Menerangkan mengapa satu atom tiada masa reputan yang boleh diramal |
| S11(b), S9 (bahagian kedua) | Menukar pengiraan menjadi pernyataan keselamatan | Membezakan pengiraan model daripada nasihat risiko sinaran peribadi |
Simpan nombor soalan yang anda tersilap, ulang beberapa hari kemudian dengan nombor yang diubah, dan catat coraknya. Jika jenis yang sama kembali, guru dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu boleh mengerjakannya bersama anda dengan soalan baharu.